丘脑是感觉传导的接替站，除嗅觉外，各种感觉的传导通路均在丘脑内更换神经元，而后投射到大脑皮层。在丘脑内，只对感觉进行粗糙的分析与综合，在大脑皮层才对感觉进行精细的分析与综合。丘脑向大脑皮层的投射分为两大系统，即特异投射系统与非特异投射系统。

非特异投射系统是指由丘脑内侧核群弥散地投射到大脑皮层广泛区域的纤维联系。

经典感觉传导通路的第二级神经元的轴突，在上传的途中通过脑干时，发出侧枝与脑干网状结构的神经元发生突触联系；然后在网状结构内反复换元上行，抵达丘脑内侧部分的核群，最后弥散地投射到大脑皮层的广泛区域。实验证明，刺激中脑网状结构，能使处于睡眠状态的动物觉醒；而在中脑头端切断网状结构时，则可使动物呈类似睡眠的状态。在临床上观察到，中脑网状结构损害的患者，也呈现昏睡状态。由此可见，在脑干网状结构内存在着对大脑皮层具有上行唤醒作用的功能系统，称为脑干网状结构上行激动系统。现在知道，脑干网状结构上行激动系统主要就是通过丘脑非特异投射系统而发挥作用的。脑干网状结构

上行激动系统和丘脑非特异投射系统在功能上不可分割，形成一个统一的系统，它们是各种感觉传入的共同通路，其作用是维持和改善大脑皮层的兴奋状态。因此，有时将脑干网状结构上行激动系统-丘脑非特异投射系统称为感觉传入的非特异投射系统。

感觉传入的非特异投射系统对维持大脑皮层的觉醒状态有重要作用。各种的传入冲动越多，经过侧支进入脑干网状结构的冲动也越多，从而对大脑皮层的上行唤醒作用越强，皮层的兴奋状态越好，对特异投射系统上传产生的感觉也就越完善。因此，感觉传入的特异投射系统与非特异投射系统，在功能上是相互依赖而不可分割的。

脑干网状结构上行激动系统-丘脑非特异投射系统，是多突触接替的上行系统，因此易受药物影响而发生传导阻滞。例如，巴比妥类药物可能就是由于阻断了上行激动系统的传导而起催眠作用的；一些全身麻醉药（如乙醚）也是首先抑制了上行激动系统和大脑皮层的活动而发挥麻醉作用的。